Dana Skorupa, assisterende forskningsprofessor i MSU's Center for Biofilm Engineering, har en samling af mikrober, der er udtaget fra Yellowstone National Parks termiske funktioner. Kredit:MSU Foto af Adrian Sanchez-Gonzalez
Mens turister samledes en kølig morgen i juni for at se nogle af Yellowstone National Parks mest ikoniske gejsere, Forskere fra Montana State University tog til strandpromenadene med et andet formål:at indsamle affald, der kunne føre til nye måder at genbruge plastik på.
Damp fra nærliggende Old Faithful bølgede i vinden, mens forskerne fløj forbi gejser-kiggere, i stedet retter deres opmærksomhed mod det lave, orangefarvet vand omkring de termiske funktioner.
"Der er et låg på flaske!" udbrød Megan Udeck, en junior fra Missoula, der har speciale i bioteknologi på MSU.
Det signalerede Russell Bair, en af to parkbetjente, der ledsager besætningen, at udvide sin skraldemand og plukke den lille hætte fra den mineralbelagte å. Udeck og to andre elever ventede med gummihandskede hænder på at modtage stenbruddet.
"Affaldet i disse kilder kunne være et naturligt medium for mikrober, der kunne nedbryde plastik, " forklarede rejseleder Dana Skorupa, en adjunkt forskningsprofessor i MSU's Institut for Kemi- og Biologisk Teknik. I øvrigt, hun sagde, fordi organismerne lever i næsten kogende vand, det betyder, at de sandsynligvis kan modstå den varme, der hjælper plastik med at blive blødere og lettere at nedbryde.
For nylig, da Skorupa og andre forskere i MSU's Thermal Biology Institute og Center for Biofilm Engineering indsamlede vandprøver fra Yellowstone varme kilder og indsatte små stykker af visse plastik tilbage i laboratoriet, de observerede mikrober, der koloniserede materialet. Holdets Yellowstone-indtog i juni markerede deres første forsøg på at indsamle yderligere mikrober, der måske allerede trives på forskellige plastik, og derefter dyrke dem yderligere i laboratoriet, sagde Skorupa.
Projektets hovedefterforsker og direktør for MSU's Thermal Biology Institute, Brent Peyton, er optimistisk over, at de kan finde mikrober, der naturligt kan nedbryde plastik til deres råvarer, som så kunne bruges til at lave andre plastprodukter.
"Der er en enorm mangfoldighed af organismer i de varme kilder, meget højere end vi oprindeligt troede, " sagde Peyton. Selvom varme kilder ofte ser ud til at være blottet for liv, en portion vand på størrelse med en sukkerkube fra nogle af Yellowstones termiske funktioner kan indeholde så mange som en million celler af bakterier og arkæer, han sagde.
For rangers, juniudflugten var en normal morgen. Hver dag går de på strandpromenadene i hele Yellowstone, indsamling af en række affalds-vindblæste indpakninger, tabte kopper, selv mønter og andre genstande ceremonielt kastet i varme bassiner.
"Vi får nogle interessante ting, " sagde Bair, tilføjede, at han var glad for, at plastikken fra dagens rengøring ville komme til gavn.
Omkring den tid, Old Faithful sprang mod himlen, de fire videnskabsmænd fik øje på en camouflagekuglehætte i en sive af gejserafstrømning. Skorupa brugte en steriliseret tung saks til at klippe to små sektioner af plastikken i hattens næb. Ashlyn Hemmah, en anden studerende, hjalp med at forberede prøverne til turen tilbage til laboratoriet:en i en tøriskøler for at blive frosset til DNA-analyse, den anden pakket med håndvarmere for at holde varmen til dyrkning.
"Der er en ske derude!" sagde Noelani Boise, en senior dobbelt-major i miljøbiologi og tysk. Efter at være vokset op i Montanas Paradise Valley, hun blev inspireret fra en ung alder til at blive videnskabsmand i Yellowstone. "Jeg er spændt på at gøre dette, " hun sagde.
All three of the students were selected to work in Peyton and Skorupa's lab after taking a course in MSU's Honors College called Extreme Microbiology of Yellowstone. The class, taught by Skorupa, gives students hands-on field and laboratory experience with the microbes from Yellowstone's unique geothermal hot springs.
As the researchers completed their half-mile boardwalk loop, Skorupa said she was pleased with the samples taken, which included various wrappers and other bits of plastic. The rangers carried a bucket full of non-plastic litter.
"I love learning about this kind of stuff, " said Udeck, enveloped in sulfury steam. "And how cool would it be if we found something that could break down plastic?"